两步法催化裂化油浆净化处理工艺的制作方法

1.本发明为两步法催化裂化油浆净化处理工艺。


背景技术：

2.催化裂化油浆为催化裂化分馏塔塔底抽出的重馏分，带有一定量的催化剂细粉，一般来说，油浆为馏程大于350℃(初馏点)馏分，具有高芳烃含量，胶质含量相对较高，硫含量和氮含量相对较高的特点，是催化裂化装置难以转化的组分，氢含量相对较低，为7％～9.5％。由于催化裂化油浆中含有催化剂细粉，因此难以直接利用，需要进行催化剂细粉脱除处理才能进一步利用。
3.近年来，国内外针对催化油浆脱除催化剂颗粒物进行了大量研究，目前主要有静电分离法、自然沉降法、沉降剂沉降法、高温离心分离技术、水洗法分离技术、金属滤芯过滤法分离技术、无机膜过滤技术。
4.静电分离法适用于固体颗粒直径很小、颗粒浓度相对较低且液相电阻率较大的液固体系；但是单一静电分离技术脱油浆灰分的效果受油浆理化性质的影响较大，该技术在国内尚无长周期运行成功案例，
5.自然沉降法，通常炼厂的外甩油浆均存于油浆沉降罐中进行自然沉降，其温度为80℃-90℃，沉降一段时间后备用，沉降罐约2000-5000m3，操作简单，运行成本低；但是沉降效果不好，当沉降温度为250℃，沉降深度为60cm，催化剂粉末脱除率达85％时，所需的沉降时间为20000多小时，显然沉降时间太长，无法实现工业化。
6.沉降剂沉降法是近年来发展起来的一种经济有效的方法，通过添加沉降剂可显著提高催化剂细粉的沉降速度和脱离程度，该法不但操作简单，而且投资少；但是该技术采用的沉降剂承受不了高温，遇高温会分解(不能超过250℃)。油浆罐中的沉渣需定期清理，环保治理费用高。
7.高温离心分离技术，利用催化剂细粉在离心机中获得的离心力远远大于其重力而加速沉降到器壁的分离技术。该离心法分离效果好，但是处理量不大，而且操作不便、维护困难、运行成本高。我国还没有成功的工业实例。
8.水洗法分离技术，沉降剂工业应用获得成功后，对其进行了改进，考虑到催化剂粉末加速沉降后，可能要增加油罐的清渣次数，因油罐清渣目前都是人工操作，劳动强度大，若能解决自动清渣问题，则工业上更加有推广前景，于是研究了水洗法，即用水把催化剂粉末洗下去，并在切水时把催化剂粉末携带出去。但是该技术对催化油浆的密度要求较高，最好要＜0.96，但国内的油浆密度在1.04左右，无法使用该技术，同时仅限于试验水平，工业连续生产条件下难以实现。
9.金属滤芯过滤法分离技术，美国pall公司生产的油浆滤芯以不锈钢烧结丝网微孔材料为过滤介质，其主要特点是利用固性颗粒物在丝网滤芯表面形成滤饼进行分离，而滤芯本身耐高温、抗热震性好且具有较好的清洗再生性能。从国内炼厂应用的状况来看，采用不锈钢金属烧结丝网滤芯过滤，经常需要频繁的进行清洗，且清洗再生性能差，导致油浆过
滤系统无法长周期运行，需要经常更换滤芯，目前国内的油浆金属滤芯过滤装置很多都不能长期运行，
10.无机膜过滤技术，错流依靠大循环比，循环回流依然需要定期排渣，给组合工艺的自动控制带来较大麻烦。
11.对于目前的催化裂化装置油浆，密度一般控制在1000kg/m3以上，粘度高，高含稠环芳烃、胶质、沥青质，现有分离工艺难以保证高效长周期运转。本发明提供一种催化裂化油浆的净化处理方法，将油浆分离为澄清油、固体颗粒、沥青，且分离工艺投资小，分离效果好，设备可以长周期高效运转。


技术实现要素：

12.本发明针对油浆的性质特点，提供了一种有效利用油浆中各种组份的方法，可以长周期、连续、大处理量地处理油浆，处理后的油浆-澄清油品质大幅上升，沥青含量低于1％，残炭低，催化剂固体含量可降低至0.1g/l(100ppm)以下。其中设置剂油混合单元、离心脱重液相单元、轻液相过滤单元、轻液相脱溶剂单元、重液相-溶剂混合单元、离心脱固单元、沥青脱溶剂单元。
13.步骤1：油浆与溶剂i经剂油混合单元充分混合，油浆的轻组份溶解在溶剂i中，沥青质、部分胶质与催化剂粉末不溶解，形成轻重两种组份，离心分离后上层轻液相经过过滤单元去脱溶剂单元分离成为澄清油和溶剂i，溶剂i送到剂油混合单元循环使用，澄清油可以进一步加工。
14.步骤2：重液相与溶剂ii在重液相-溶剂混合单元混合，经过离心脱固单元，分离为沥青溶液和催化剂粉末固体，沥青溶液进入脱溶剂单元，分离为沥青和溶剂i、ii，溶剂ii输送至重液相-溶剂混合单元回用，溶剂i这样将油浆分为轻油浆、沥青、催化剂粉末三种组份。
15.溶剂i采用的是正己烷或常一线，正己烷为溶剂，剂油比为1∶3-5(v/v)，常一线为溶剂，剂油比为1∶3-8(v/v)。
16.溶剂ii采用的是甲苯，剂油比为1∶1-3(v/v)。
17.本发明的有益效果：
18.在离心分离单元中，催化剂粉末富集在重液相中，轻液相中催化剂粉末含量很少，降低了过滤的难度。本工艺的轻液相的脱固效果很好(脱固后的澄清油灰分低至300ppm-500ppm)，澄清油几乎不含沥青质(沥青质＜1％)，胶质含量低，质量较好，可以为后续工序提供好的原料。
19.本工艺的重组份中饱和烃含量低，主要为胶质和沥青质，可以直接作为沥青产品。
20.本工艺可以有效回收催化剂粉末，回收率在95％以上。
21.本工艺操作温度低(60℃-120℃)，操作压力低(0.1-0.3kg/m2)，操作条件缓和，有利于平稳生产。
22.本发明可以为炼油企业有效利用低价值的催化油浆，提高经济效益。经过本发明方法处理后的油浆灰分可降低至0.1g/l(100ppm)，将低价值的油浆转化为高附加值的针状焦原料油；本发明专利方法脱固效率高、操作简便、运行成本低，为炼油企业及针状焦生产企业降低了生产成本，开拓了新的经济效益途径，为我国油系针状焦行业的进一步发展提
供了原料方法基础。且油浆分离出的沥青中灰分低，质量较好，催化剂固体粉末烧焦后可以直接回用，所获得的经济效益更好。
附图说明：
23.图1为本发明的两步法催化裂化油浆净化处理工艺流程示意图1
24.组成单元或设备：其中：a为剂油混合单元，b为离心脱重液相单元，c为轻液相过滤单元，d为轻液相脱溶剂单元，e为重液相-溶剂混合单元，f为离心脱固单元，g为沥青脱溶剂单元。
25.物流：1为催化裂化油浆，2为正己烷，3为甲苯，4为油浆-正己烷混合液，5为轻液相，6为滤后混合液，7为澄清油，8为重液相，9为重液相-甲苯混合液，10为催化剂粉末，11为甲苯-沥青混合液，12为沥青。
26.图2为本发明的两步法催化裂化油浆净化处理工艺流程示意图2
27.组成单元或设备：其中：a为剂油混合单元，b为离心脱重液相单元，c为轻液相过滤单元，e为重液相-溶剂混合单元，f为离心脱固单元，g为沥青脱溶剂单元。
28.物流：1为催化裂化油浆，3为甲苯，13为常一线，14为油浆-常一线混合液，15为轻液相，16为滤后混合液，17为重液相，18为重液相-甲苯混合液，19为催化剂粉末，20为甲苯-沥青混合液，21为沥青。
具体实施方式：
29.下面提供了两种采用不同溶剂体系正己烷-甲苯、常一线-甲苯的本发明的实施方式。
30.实施例1
31.采用正己烷-甲苯溶剂体系的催化油浆净化处理工艺，如图1所示，具体包括如下步骤：
32.催化油浆1、正己烷2进入剂油混合单元a，经充分混合后得到油浆-正己烷混合液4，油浆-正己烷混合液4通过离心脱重液相单元b，分离出轻液相5和重液相8，轻液相5经过轻液相过滤单元c过滤掉其中的催化剂粉末，得到滤后混合液6，滤后混合液6进入轻液相脱溶剂单元d分离出澄清油7和正己烷2。
33.重液相8与溶剂3进入重液相-溶剂混合单元e进行混合，得到重液相-甲苯混合液9，重液相-甲苯混合液9进入离心脱固单元f，分离得到催化剂粉末10和甲苯-沥青混合液11，甲苯-沥青混合液11进入沥青脱溶剂单元g分离出沥青12、正己烷2、甲苯3。
34.轻液相脱溶剂单元d和沥青脱溶剂单元g分离得到的正己烷2继续与催化油浆1混合循环使用。
35.沥青脱溶剂单元g分离得到的甲苯3继续与重液相8混合循环使用。
36.本实施例中：
37.正己烷2与催化油浆1的体积混合比例为4∶1。
38.剂油混合单元a、重液相-溶剂混合单元通过静态混合器进行混合。
39.离心脱重液相单元b对油浆-正己烷混合液4进行分离，使大部分沥青质、催化剂粉末分离到重液相中，降低了轻液相5的过滤难度，。
40.轻油浆脱溶剂单元d和重油浆脱溶剂单元g采用蒸馏的方法回收溶剂。
41.对油浆、澄清油、沥青进行残炭、灰分含量以及四组分含量进行分析检测，具体检测结果参见表1。
42.表1 油浆原料、澄清油、沥青的分析数据
43.以芳烃为主要组分的澄清油中绝大部分固体颗粒已被脱除，芳烃含量达到87.7％，胶质+沥青含量为6.8％，残炭低，满足高品质针状焦原料油的要求。沥青中灰分只有0.2
‰
，质量较好。催化剂固体粉末烧焦后可以直接回用。
44.实施例2
45.采用常一线-甲苯溶剂体系的催化油浆净化处理工艺，如图2所示，具体包括如下步骤：
46.催化油浆1、常一线13进入剂油混合单元a，经充分混合后得到油浆-常一线混合液14，油浆-常一线混合液14通过离心脱重液相单元b，分离出轻液相15和重液相17，轻液相15经过轻液相过滤单元c过滤掉其中的催化剂粉末，得到滤后混合液16，滤后混合液16直接进入常减压装置加工。
47.重液相17与溶剂3进入重液相-溶剂混合单元e进行混合，得到重液相-甲苯混合液18，重液相-甲苯混合液18进入离心脱固单元f，分离得到催化剂粉末19和甲苯-沥青混合液20，甲苯-沥青混合液20进入沥青脱溶剂单元g分离出沥青21、甲苯3。
48.沥青脱溶剂单元g分离得到的常一线13继续与催化油浆1混合循环使用。
49.沥青脱溶剂单元g分离得到的甲苯3继续与重液相17混合循环使用。
50.本实施例中：
51.常一线2与催化油浆1的体积混合比例为2.5∶1。
52.剂油混合单元a、重液相-溶剂混合单元通过静态混合器进行混合。
53.离心脱重液相单元b对油浆-常一线混合液14进行分离，使大部分沥青质、催化剂粉末分离到重液相中，降低了轻液相15的过滤难度。
54.重油浆脱溶剂单元g采用蒸馏的方法回收溶剂。
55.对油浆、澄清油、沥青进行残炭、灰分含量以及四组分含量进行分析检测，具体检测结果参见表2。
56.表2 油浆原料、澄清油、沥青的分析数据
57.以芳烃为主要组分的澄清油中绝大部分固体颗粒已被脱除，芳烃含量达到84.22％，胶质+沥青含量为10.87％，也可以满足高品质针状焦原料油的要求。沥青中灰分
只有0.25
‰
，质量较好。催化剂固体粉末烧焦后可以直接回用。
58.通过上述实施例证明，催化油浆减压蒸馏芳烃油脱固生产针状焦原料油的工业化系统能稳定连续地处理油浆，处理后的澄清油中灰分含量稳定低于0.1g/l(100ppm)，残炭低，获得的澄清油产品灰分含量极低、芳香烃含量高，满足高端针状焦原料的要求。且油浆分离出的沥青中灰分低，质量较好，催化剂固体粉末烧焦后可以直接回用，所获得的经济效益很好。
59.以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，对上诉实施例进行多种变化、修改、替换和变型，也在本发明的权利要求范围内。

技术特征：
1.两步法催化裂化油浆净化处理工艺，包括以下步骤：a.油浆与溶剂i混合，混合后离心分离得到轻液相和重液相。b.轻液相过滤后进行溶剂回收，得到溶剂i与澄清油。c.重液相与溶剂ii混合，离心分离得到固体物质与混合液。d.混合液进行溶剂回收，得到溶剂i和ii以及沥青。2.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：溶剂i为正己烷或常一线，正己烷为溶剂，剂油比为1∶3-5(v/v)，常一线为溶剂，剂油比为1∶3-8(v/v)。3.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：溶剂ii为甲苯，剂油比1∶1-3(v/v)。4.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：混合方式为静态混合器或搅拌器搅拌。5.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：分离的手段采用卧式或碟式离心机，进行连续工业处理。6.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：轻液相过滤单元，采用滤芯机械过滤或膜过滤。7.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：脱溶剂单元，采用加热炉或高温物流换热的方式，对溶剂进行汽化的方式实现溶剂的分离。8.根据权利要求1所述的催化裂化油浆净化处理工艺，其特征在于：混合单元、离心分离单元的操作温度60℃-120℃、操作压力0.1-0.3kg/m2。

技术总结
本发明提供了两步法催化油浆净化处理工艺，一、油浆溶剂法离心脱重组份步骤，二、重组份溶剂法离心脱固体步骤。其中设置了混合单元、离心脱重液相单元、轻液相过滤单元、轻液相溶剂回收单元，重液相离心脱固单元、重液相溶剂回收单元。催化油浆与溶剂I充分混合，离心分离得到轻液相和富含固体物质的重液相，轻液相过滤后进行溶剂回收得到溶剂I和澄清油，溶剂I回用，澄清油进一步利用；重液相与溶剂II混合，离心分离得到固体物质与混合液，固体物质主要为催化剂粉末，混合液经过蒸馏得到溶剂I和II以及沥青，溶剂I和II回用。该工艺可以将油浆分离得到澄清油、沥青、催化剂粉末，有效利用催化油浆中各类组份。油浆中各类组份。油浆中各类组份。


技术研发人员：周静怡
受保护的技术使用者：周静怡
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2023/8/23